本發(fā)明涉及LED照明技術領域，尤其涉及一種LED驅(qū)動電路及LED燈管。

背景技術：

LED燈管具有節(jié)能、光通量高、使用壽命長等優(yōu)點，正逐漸替代傳統(tǒng)的熒光燈管。替換有兩種方案，第一種不對燈具進行改造，直接進行替換，第二種是通過剪線將鎮(zhèn)流器旁路，通過接線實現(xiàn)單端或雙端進電。如CN203068256U公開了一種直接替換鎮(zhèn)流器熒光管的LED燈具及其裝置，主要包括鎮(zhèn)流器、啟輝器以及LED燈具，所述LED燈具包括整流電路、驅(qū)動電源功率轉換電路以及LED發(fā)光體，所述整流電路的一端電連接所述驅(qū)動電源功率轉換電路，所述驅(qū)動電源功率轉換電路的另一端電連接所述LED發(fā)光體，所述的LED燈具直接安裝在被替換鎮(zhèn)流器的熒光管所屬的熒光管支架上。

為了實現(xiàn)恒流控制，CN101909376A公開了一種大功率LED驅(qū)動電路，包括供電回路以及串接于所述供電回路中的大功率LED，還包括脈寬調(diào)制控制芯片、開關單元、采樣單元、高頻儲能單元、續(xù)流單元，其中所述開關單元、采樣單元、高頻儲能單元分別串接于所述供電回路中，所述脈寬調(diào)制控制芯片根據(jù)采樣單元的采樣信號生成控制信號并將該控制信號輸出到開關單元以實現(xiàn)開關單元的導通或斷開，所述高頻儲能電路用于為所述大功率LED提供持續(xù)穩(wěn)定的電流，所述續(xù)流電路連接到高頻儲能電路，用于消耗高頻儲能電路儲存的能量。

傳統(tǒng)具有電感式鎮(zhèn)流器的燈具可以采用上述替換方案，但很大部分LED燈具采用的是電子式鎮(zhèn)流器，燈管兩端輸入的是高頻交流電，采用上述方案無法實現(xiàn)直接替換。

CN105636273A公開了一種兼容電子整流器和市電的LED驅(qū)動電路，包括主電路，市電導通支路和電子整流器導通支路，所述市電導通支路和所述電子整流器導通支路分別連接所述主電路，其中，所述電子整流器導通支路包括阻止市電的低頻交流電通過、允許電子整流器的高頻交流電通過的高頻檢測電路；通過對輸入信號進行頻率檢測，使得ECG和市電可以通過不同的支路驅(qū)動LED，實現(xiàn)ECG和市電的兼容，解決了兼容性受限的問題，電路安全可靠。但該LED驅(qū)動電路同時包含市電導通支路和電子整流器導通支路，電路結構復雜，成本較高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種結構簡單的LED驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路可以同時適用低頻交流電和高頻交流電。

一種LED驅(qū)動電路，包括PWM控制單元以及依次連接的整流單元、濾波單元、第一開關單元、儲能續(xù)流單元和次級濾波單元，所述PWM控制單元通過采樣單元從輸出端采樣，控制第一開關單元重復斷開和接通，第一開關單元斷開時，儲能續(xù)流單元對負載放電，其特征在于，還包括檢測單元和第二開關單元，所述第二開關單元連接濾波單元和次級濾波單元，所述檢測單元輸入端連接交流電源，輸出端連接PWM控制單元和第二開關單元，用于檢測輸入電流的頻率，并輸出信號控制第一開關單元和第二開關單元斷開或接通。

優(yōu)選的，所述儲能續(xù)流單元包括串聯(lián)的儲能電感T1和續(xù)流二極管D5。

優(yōu)選的，所述第一開關單元為MOS管Q1，MOS管Q1的柵極連接PWM控制單元的輸出端，漏極連接儲能續(xù)流單元，源極連接通過采樣單元接地。

優(yōu)選的，所述檢測單元包括電容C9、二極管D8、電容C10、二極管D7、電阻R15以及穩(wěn)壓管Z1，電阻R15、穩(wěn)壓管Z1和電容C10三者并聯(lián)，電容C10、二極管D7和電容C9三者串聯(lián)，二極管D8與電容C9串聯(lián)，與電容C10和二極管D7兩者并聯(lián)，所述第二開關單元為MOS管Q2，MOS管Q2的柵極連接檢測單元的輸出端，漏極連接次級濾波單元，源極接地。

優(yōu)選的，所述次級濾波單元為電容濾波電路。

優(yōu)選的，所述整流單元的兩個輸入端各串接一開關，每個開關兩端并聯(lián)有放電電阻和放電電容。兩端均設置開關，可以保證單端進電時，即使安裝人員碰觸燈腳，也不會發(fā)生觸電，提高安全性。設置放電電阻和放電電容可以有效避免開關接通時產(chǎn)生火花。

優(yōu)選的，包括兩個整流單元，在單端進電時，無需考慮燈管安裝方向，無論哪一端均可以進電。

本發(fā)明還提供了一種包含所述LED驅(qū)動電路的LED燈管，包括管體，所述LED驅(qū)動電路包括兩個整流單元，所述整流單元的兩個輸入端各串接一開關，每個開關兩端并聯(lián)有放電電阻和放電電容，連接同一整流單元的兩個開關組成雙聯(lián)自復位開關，并設于所述管體的端部。

本發(fā)明在濾波單元和次級濾波單元設置了兩個并聯(lián)的開關單元，檢測單元檢測輸入交流電的頻率，控制兩個開關單元斷開或接通，使得LED能夠同時高低頻兩種交流電，提高燈管的可替換性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明LED驅(qū)動電路的模塊結構示意圖。

圖2為本發(fā)明LED驅(qū)動電路的模擬電路圖。

圖3為本發(fā)明LED燈管的局部結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種LED驅(qū)動電路，其主體部分為常規(guī)的高頻開關電源電路，包括依次連接的整流單元1、濾波單元2、第一開關單元3、儲能續(xù)流單元6、次級濾波單元7以及PWM控制單元5。其主要改進在于增加了檢測單元9和第二開關單元8，第二開關單元8兩端連接濾波單元2和次級濾波單元，相當于旁路了儲能續(xù)流單元6和第一開關單元3，直接由檢測單元9控制。檢測單元9輸入端連接交流電源，輸出端連接第二開關單元8和PWM控制單元5，通過輸出端電位高低控制第一開關單元3和第二開關單元8的接通或斷開。PWM控制單元5通過采樣單元4采集流經(jīng)第一開關單元3的信號，控制第一開關單元3重復斷開和接通。

如圖3所示，本發(fā)明LED電源驅(qū)動的模擬電路圖，整流單元1為常規(guī)的橋式整流電路，本實施例具有兩個整流單元，第一個整流單元有二極管D1、D2、D3、D4組成，第二個整流單元由二極管D9、D10、D11、D12組成，第一個整流單元的兩個輸入端分別連接開關SK1、SK2，其中開關SK1兩端并聯(lián)放電電容SC1和放電電阻SR1、SR2，開關SK2兩端并聯(lián)放電電容SC2和放電電阻SR3、SR4。第二個整流單元的兩個輸入端分別連接開掛SK3、SK4，開關SK3的兩端并聯(lián)放電電容SC3和放電電阻SR5、SR6，開關SK4的兩端并聯(lián)放電電容SC4和放電電阻SR7、SR8。

整流單元的四個輸入端需要連接燈管的四個燈腳，相當于每個燈腳都串接了一個開關，因為安裝燈管時，需要先將燈管一端的燈腳插入支架的插孔內(nèi)，實現(xiàn)通電，如果沒有設置開關，當操作人員碰觸到另外一端的燈腳時，會發(fā)生觸電，存在安全隱患，因此如此設置可以滿足相應的安規(guī)要求，尤其美國UL標準的要求。而設置放電電容和放電電阻，則是因為開關導通時，兩端具有很高的電壓，導致產(chǎn)生火花，通過設置放電電阻和放電電容，可以進行放電，避免火花產(chǎn)生。為了提高電流穩(wěn)定性，第二個整流單元輸入端還連接有濾波電容CX1。

濾波單元2由壓敏電阻RV1、電容C1、電容C2、電感L1、電感L2、電阻R14、電阻R16組成。壓敏電阻RV1、電容C1、電容C2三者并聯(lián)；電感L1、電阻R14并聯(lián)，電感L2、電阻R16并聯(lián)，設于電容C1和電容C2之間，主要用于消除EMI干擾。次級濾波單元7僅僅包括電容CD1。

MOS管Q1即為第一開關單元3，儲能電感T1和續(xù)流二極管D5構成儲能續(xù)流單元6，儲能電感T1有四個管腳，其中續(xù)流二極管D5連接4腳。PWM控制單元包括單片機U1，單片機U1采用常見的PWM控制芯片，如UC3846、SD6701S等，還包括外圍電路，如取樣電路、功率因數(shù)校正電路、供電電路、開路保護電路等。

本實施例取樣電路由電阻RS1、電阻RS2組成，兩者并聯(lián)，一端接地，另一端連接MOS管Q1的源極和單片機U1的2腳。功率因數(shù)校正電路包括電容C6、電阻R10、R11、R12、電容C5，單片機U1的6腳通過電容C5接地，5腳直接接地，電阻R10、R11、R12串接后一端直接接地，另一端連接R8和R9組成的分壓電路。電阻R10、R11之間的連接點連接單片機U1的3腳，并通過電容C6接地。供電電路由電阻R3、電容C4和二極管D6組成，連接單片機的8腳，電容C4還通過由電阻R1、R2組成的分壓電路連接濾波單元的輸出端。開路保護電路包括電阻R4、R5，它們之間的連接點連接單片機U1的7腳。

檢測單元9包括電容C9、二極管D8、電容C10、二極管D7、電阻R15以及穩(wěn)壓管Z1，電阻R15、穩(wěn)壓管Z1和電容C10三者并聯(lián)，電容C10、二極管D7和電容C9三者串聯(lián)，二極管D8與電容C9串聯(lián)，與電容C10和二極管D7兩者并聯(lián)，MOS管Q2的柵極連接檢測單元的輸出端，源極接地，漏極連接次級濾波單元。

如圖2所示，一種LED燈管，該燈管保護所述的驅(qū)動電路，包括管體11，管體11兩端設有端蓋12，端蓋12上設有插針13，兩插針13之間設有雙聯(lián)自復位開關14，雙聯(lián)自復位開關14由開關SK1和SK2、SK3和SK4組裝構成。因是自復位開關，所以當燈管沒有安裝到位，開關斷開，當燈管安裝完成后，開關自動閉合，提高安全性。

本發(fā)明工作原理如下：

當燈管安裝到位，檢測單元9會檢測輸入的電流頻率，如果燈具支架安裝的是電子鎮(zhèn)流器，并且沒有剪線旁路，那么輸入燈管的是高頻交流電，檢測單元輸出端的電壓為15V，PWM控制芯片U1的4腳就會檢測到該電壓信號，通過1腳發(fā)出信號將MOS管Q1關閉，同時將MOS管Q2打開。整流單元1、濾波單元2、MOS管Q2、次級濾波單元7、負載形成供電通路。

如果燈管支架已經(jīng)剪線或者原先就是電感式鎮(zhèn)流器，輸入燈管的是低頻交流電，那么檢測單元9的輸出端電壓為0.1-1V，PWM控制芯片U1的4腳接收到信號，通過1腳發(fā)出高電平將MOS管Q1打開，由于檢測單元9輸出的是低電平，此時MOS管Q2斷開。MOS管Q1導通后，整流單元1、濾波單元2、MOS管Q1、儲能續(xù)流單元6、次級濾波單元7導通形成供電通路。因為儲能電感T1的阻流作用，電阻RS1、RS2上的電壓會緩慢上升，管腳3采樣后，與芯片內(nèi)部的基準電壓比較，達到基準電壓時，PWM控制芯片U1內(nèi)部發(fā)出一個PWM信號，使MOS管斷開，由于儲能電感T1的儲能作用，會通過續(xù)流二極管D5繼續(xù)給負載放電。當PWM控制芯片內(nèi)部的電阻分壓為0時，芯片一個工作周期結束，開始下一個周期。由于儲能電感T1具有阻止電流變化的功能，如果MOS管Q1的開關頻率足夠大，比如達到50K-80K，就可以使得電流變得足夠平穩(wěn)，另外儲能電感T1的體積也可以很小。

因為本發(fā)明驅(qū)動電路具有兩個整流單元1，所以可以不考慮燈管安裝的方向，而且可以是單端進電，也可以是雙端進電。